YJ29接装机鼓轮轴花键套的拆卸工具设计应用

张翔  ,范孟杰

摘 要 YJ29接装机在设备长期运行时，烟支第一分离鼓轮和第二分离鼓轮都采用花键轴和花键套配合组成花键联接，由于长期使用，发生花键套产生锈蚀和磨损变形，不易拆卸。通过设计分离鼓轮轴花键套拆卸的专用工具，提升设备维修效率，保证人机安全。

关键词 YJ29接装机；分离鼓轮轴；花键套；工具

1  技术背景

YJl9卷烟机是根据中国烟草总公司协议引进英国MOLINS公司技术，国内转化升级生产的高速卷接机，与YJ29接装机联合组成ZJ19高速卷接机组，生产速度设计为8000支/分，性能稳定，搓接质量好，目前国内各烟厂广泛使用中。

YJ29型接装机烟支的分离由烟支第一分离鼓轮、烟支第二分离鼓轮完成。烟支第一分离鼓轮的鼓轮体为2个分离的锥形体，安装在一根形似“香蕉”的轴上，两段轴之间的夹角为a，中间用锥齿轮传动。这样，两段鼓轮体分别绕自己的轴线旋转，从烟支切割鼓轮上平行接收烟支，烟支在随第一分离鼓轮旋转180°后，两排烟支被分离开一段距离，并成α角传送至烟支第二分离鼓轮。

烟支第二分离鼓轮结构与烟支第一分离鼓轮相似，仅仅锥形体锥向相反。烟支第二分离鼓轮旋转180°后，又将烟支恢复至平行位置，并将两排烟支分离开一段距离A后传送至汇合鼓轮，其中，距离A的值为双倍滤嘴段长度+2mm。

烟支第一分离鼓轮和第二分离鼓轮都采用花键轴和花键套配合组成花键联接。花键轴和花键套配合组成花键联接。花键联接定义：花键联接由内花键和外花键组成。内、外花键均为多齿零件，在内圆柱表面上的花键为内花键，在外圆柱表面上的花键为外花键。
   花键连接的使用特点：由于结构形式和制造工艺的不同，与平键联接比较，花键联接在强度工艺和使用方面有下列特点：因为在轴上与毂孔上直接而均匀地制出较多的齿与槽，故联接受力较为均匀；因槽较浅，齿根处应力集中较小，轴与毂的强度削弱较少；齿数较多，总接触面积较大，因而可承受较大的载荷；轴上零件与轴的中性好，这对高速及精密机器很重要；导向性好，这对动联接很重要；可用磨削的方法提高加工精度及联接质量；制造工艺较复杂，有时需要专门设备，成本较高。花键连接适用场合：定心精度要求高、传递转矩大或经常滑移的联接。

设备在生产运行中，任何一个分离鼓轮错位，就会出现传输的烟支不到位或掉烟，严重时造成烟支堵塞，致使设备停机，设备有效作业率下降，引起原辅材料损耗量增加及设备零部件损伤。原因可能是分离鼓轮轴端花键套，长期的磨损消耗，分离鼓轮机械传动精度下降，相邻两鼓轮交接位置不正确所导致，需要对此部位拆卸、更换，由于花键套与花键轴的过盈紧配合装配，加上长期应用中的磨损变形、锈蚀，拆卸难度极大，通常使用撬杠和铁锤等冲击性大的助力工具，进行强力拆卸，维修过程中容易发生设备机械器件的损伤，维修人员人身伤害事故的出现，拆装过程时间长、维修进度慢，不仅影响工作效率，还影响装配精度、维修质量、使用效果不佳，而且有安全隐患。

2  花键套拆卸工具的设计

2.1  技术方案

以达到接装机分离鼓轮花键套拆卸的便捷性为设计目标，为实现上述效果，设计提供一种用于YJ29接装机分离鼓轮轴花键套的拆卸工具，方便拆卸分离鼓轮花键套。专用工具包括圆形的金属块，金属块的中心为孔状，孔内侧依据花键分布形式，均分截取8个花键凹槽。凹槽形状与花键套键相同的梯形槽，

2.2  参数设定

金属块采用圆形设计，选用直径为108mm、厚度为9mm的圆盘，材料选用40Cr。

圆盘中心为孔状，内直径为44.48mm，孔内侧依据花键分布形式，均分截取8个花键凹槽。

凹槽2形状与花键套键相同的梯形槽，凹槽深度3mm，开口宽度3.3mm，底部4.3mm。

2.3  具体实施方式

金属块采用圆形设计孔内侧依据花键分布形式，均分截取8个花键凹槽。凹槽形状与花键套键相同的梯形槽，材料选用40Cr，坚硬不易变形。如图1所示。

图1 专用工具结构示意图

工具使用时，将圆盘按凹槽形状对准花键套，沿轴向推入花键套底部。

图2  专用工具使用方法

工具圆盘到达花键套底部时，向左或右旋转30°，圆盘与花键套键与键间紧密贴合

图3  专用工具使用方法

使用拉马器的拉爪扣紧拆卸工具圆盘，螺旋杆顶压于分离鼓轮轴端，用扳手工具拧动拉马器螺旋丝杆顶部，拉动圆盘沿轴向外移，即可轻松将花键套取下。

图4  专用工具使用方法

3  取得效果

YJ29接装机分离鼓轮轴花键套拆卸工具结构设计简单，制作成本低廉，维修效率显著提高。使用工具后，花键套拆卸时间较以前相比，缩短了3倍。避免了人身伤害事故的出现，减少对设备机械器件的损伤事故的发生，避免发生设备机械器件大损伤，提升维修装配质量，具有很高的实用价值。

参考文献资料

[1]李新光.YJ19/YJ29卷烟机组技术培训教材[Z].许昌烟草工业机械厂，1999

[2]陈立德.机械设计基础(第2版)[M].北京:高等教育出版社，2004.

[3」徐灏.机械设计手册(第1版)[M].北京:机械工业出版社，1991.

[4]李培根.机械基础[M].京:机械工业出版社，2006